Китайские ученые разработали транзистор с рекордным усилением сигнала

Исследователи из Института металлов Китайской академии наук создали транзистор, объединивший кремний, германий и графен. Инновационная архитектура позволила достичь коэффициента усиления тока в 18 миллионов единиц, что стало мировым рекордом для полупроводниковых компонентов подобного типа и открывает путь к созданию электроники, работающей на терагерцовых частотах.

Современные мобильные сети и системы интернета вещей упираются в физические ограничения традиционных полупроводников. Чтобы преодолеть порог в 1 ТГц, ученые обратились к многослойным структурам. В новой конструкции на германиевой подложке последовательно вырастили монокристаллический слой графена и тонкую пленку кремния. Такой подход позволил использовать уникальные свойства графена для контроля над движением электронов.

В ходе испытаний устройство показало частоту 132 ГГц, что является одним из лучших результатов для вертикальных транзисторов на основе двумерных материалов. Коэффициент усиления в 18 миллионов раз позволяет обрабатывать даже предельно слабые входные сигналы с минимальными потерями. Компьютерное моделирование подтверждает, что при оптимизации контактов и настройке параметров материалов технология способна выйти на терагерцовый уровень, необходимый для радаров и систем связи следующего поколения.